Basit bir ayna veya merceğin işleyişinin anlaşılması yönünden çok önemli olan görüntü kavramı, optik sistemlerin analizlerinde de o derece önemlidir. Kullanımı en yaygın olan optik aletlerden biri cismin görüntüsünü bir film veya elektronik olarak bir çip üzerine kaydeden fotoğraf makinesidir.
Fotoğraf, belgelenmek istenen objeden yansıyan ışığın duyarlı yüzey üstüne düşmesi ve duyar kat üstünde sabitlenmesi işidir. Fotoğraf makinesinde, belgelenmek istenen objeden yansıyan ışık; objektifte ulaşır ve odaklanır,sonra,hemen objektifin içinde bulunan ve adına diyafram denen diske ulaşır. Bu diskin amacı;gelen ışığın şiddetinin ayarlanabilmesidir. Bu işi ise ortasında bulunan ve kullanıcı tarafından ayarlanabilen bir delik sayesinde yapar. Objektifte toplanan ve odaklanan ışık diyaframdan geçerek örtücüye ulaşır. Örtücü perde çekim sırasında önceden seçilen bir süre boyunca açık kalarak, ışığın film üzerine düşmesini sağlar.
Fotoğraf Makinası Lensleri (Mercekleri) Nasıl Çalışır? Lensler ışığı toplamda belirli bir açıda kırarlar, ışığın hangi açıda geldiği önemsizdir. Toplam kırma açısını lenslerin yapısı belirler. Yuvarlak lensler daha fazla kırılma açısına sahiptir. Temel olarak, kavisli lensler lens üzerindeki farklı noktalar arasındaki mesafeyi arttırır. Bu, ışığın bir kısmının hareket süresine diğer kısmının hareket süresinden daha fazla olmasına neden olur, böylece ışık daha keskin bir dönüş yapar.
Kırılma açısını arttırmak açık bir etkiye sahiptir. Belirli bir noktadan gelen ışınlar lenslere daha yakın bir noktada birleşirler. Düz bir lenste ışınlar keskin bir kırılma yapamazlar.Dolayısıyla ışınlar lensten daha uzak bir noktada birleşir.
Merceklerle gerçek resim arasındaki mesafeyi arttırmak, resmin boyutlarını da arttırır. Projektörleri düşünecek olursak, projektörü ekrandan uzaklaştırırsak, görüntünün büyüdüğünü görürüz.
Temel olarak fotoğraf makinasında da aynı şey olur, lenslerle gerçek görüntü arasındaki mesafe artarken ışınlarda daha fazla genişler ve daha geniş bir gerçek görüntü oluşturur. Fakat fotoğraf filminin boyutları sabittir. Eğer makinaya çok katlı bir lens takarsanız, geniş bir görüntü yansıtacaktır, fakat film bunun orta kısmını gösterecektir.Lenslerin başlangıç noktası çerçevenin orta noktasındadır. Dairesel mercekler daha küçük resimler oluştururlar, böylece film yüzeyi daha geniş bir alanı görebilir.
Profesyonel fotoğraf makinaları ekranda çeşitli büyüklüklerde resim görebilmeniz için farklı lensler takabilmenize olanak sağlar. Lenslerin yakınlaştırma gücünü üzerlerinde yazan ‘Odak Mesafesi’ tanımlar. Fotoğraf makinalarında, Odak Mesafesi lensler ile uzaktaki bir nesnenin gerçek görüntüsü arasındaki mesafe olarak tanımlanmıştır. Yüksek odak mesafesi daha yüksek bir görüntü yakınlığını belirtir.
Uygun Ortamlarda Uygun Lensler (mercekler) Kullanılarak Kaliteli Resimler Çekilebilir. Farklı lensler farklı durumlarda uygunluk sağlar. Eğer bir dağın resmi çekilmek istenirse, telefoto lensleri kullanılmalıdır, bu lensler özel olarak uzak odak mesafesine sahiptir. Eğer yakın bir resim çekilmek istenirse, geniş açılı lensleri kullanılmalıdır, bu lensler çok daha kısa odak mesafesine sahiptir, böylece görüntüyü önünüzde küçültür.örneğin bir insan yüzü çekiyorsanız, yüz hemen önünüzde olmasına rağmen bütün bir görüntüyü filme aktarabilirsiniz. Standart bir 50mm lik mercek önemli bir derecede yakınlaştırma ya da küçültme işlemine olanak tanımaz, bu merceklerle fazla uzak ya da yakın olmayan ideal bir resim çekilebilir.